Trabajos Originales

Manejo de imágenes radiográficas digitalizadas para el auxilio diagnóstico

Recibido para Arbitraje: 06/04/2011
Aceptado para Publicación: 21/11/2.011


  • Marcelo Tarcísio Martins; Especialista en Radiología Oral e Imaginología en la Facultad de Odontología de la Universidad Federal Juiz de Fora - MG, Brasil.

  • Giovanni Cerrone Júnior; Magister en Clínica Odontológica en la Facultad de Odontología de la Universidad Federal Juiz de Fora - MG, Brasil.

  • Rafael Morales Vadillo; Magister en Odontología, Profesor de la Facultad de Odontología de la Universidad San Martin de Porres - Lima, Perú.

  • Marcos Vinícius Queiroz de Paula; PhD en Radiología Oral, Profesor de la Facultad de Odontología de la Universidad Federal Juiz de Fora - MG, Brasil.

  • Ana Paula Barbosa Sobral; Doctora en Ingenieria Electrica. Profesor adjunto de la Universidad Federal Fluminense - RJ, Brasil.
Correspondencia
Marcelo Tarcísio Martins Calle Padre Anchieta 195/301 - São Mateus
Juiz de Fora - MG - Brasil CEP 36014-440 mtmart@gmail.com Tel.: 55-(32) 99740611

MANEJO DE IMÁGENES RADIOGRÁFICAS DIGITALIZADAS PARA EL AUXILIO DIAGNÓSTICO
RESUMEN


Objetivo: Evaluar las herramientas digitales utilizadas para la corrección de la calidad de la imagen de radiografías periapicales.

Materiales y Métodos: Fueron confeccionadas cinco radiografías periapicales sin patrón de calidad, una radiografía con calidad ideal (Padrón Oro) y una con escala de densidad (ED). Las imágenes fueron transferidas a un computador y corregidas por las herramientas del software Picasa II (Google Co., EUA). Quince estudiantes de pregrado y quince profesionales confrontaron las imágenes antes y después de la corrección digital con el "Padrón Oro" y la "ED".

Resultados: Las medias de las evaluaciones de los dos grupos en cuanto al valor de "Padrón Oro", antes y después de la corrección y la "ED", fueron iguales (p<0,05). Se integró entonces un grupo homogéneo de evaluadores (n=30). El software mostró mayor eficiencia en la corrección de la sobreexposición y subfijación (p<0,05); y en las demás imágenes no fue eficaz (p<0,05).

Conclusión: El software Picasa II mostró mejoras en las radiografías periapicales sobreexpuestas y subfijadas.

Palabras-clave: Radiografía intraoral, imágenes digitalizadas, radiología odontológica.

Significado Clínico: Establecer una herramienta digital capaz de corregir la imagen de una radiografía periapical cuando hubiera falla en su procesamiento o adquisición, evitando a los pacientes una nueva exposición a la radiación ionizante.



DIGITIZED RADIOGRAPHIC IMAGE MANAGEMENT FOR DIAGNOSIS ASSISTANCE

ABSTRACT

Objective: To evaluate the digital tools for correction of the image quality of periapical X-rays.
Materials and Methods: Five periapical X-rays were made without quality standard, one X-ray with ideal (Gold) quality and one on a scale of density (SD). The images were transferred to a computer and corrected by the tools of the Picasa II software (Google Co., USA). Fifteen academics and fifteen professionals confronted the images before and after the digital correction with the "Gold" and the "SD".

Results: The averages of the evaluations of the two groups, as to the value of the "Gold", before and after the correction and as to "SD", were the same (p <0.05). A homogeneous group of evaluators was then formed (n=30). The software showed better efficiency in the correction of over-exposure and under-fixing (p <0.05); and in the other images it was not efficient (p <0.05).

Conclusion: The Picasa software presented improvement of the over-exposed and under-fixed periapical X-rays.

Key words: intraoral radiographs, digitalized images, oral radiology

Clinical significance: To establish a digital tool able to correct the image of a periapical X-ray when there is fault in the processing or in its acquisition, avoiding new exposure by the patients to ionizing radiation


INTRODUCCIÓN

Uno de los principios preconizados por las Asociaciones Internacionales de Radio protección es minimizar la dosis de radiación ionizante que recae en el paciente. Con esto, evitar la repetición de exámenes radiográficos, aún cuando sean de bajas dosis, una forma de mejorar la calidad de vida del hombre1.

El computador pasó a ser parte de la rutina del hombre. En la Odontología participa en el campo de la investigación, de la enseñanza y de la actividad clínica como símbolo de eficiencia y calidad 2. Con las mayores facilidades de acceso a internet, es posible una mejor utilización y disposición del computador. El internet brinda varias páginas con programas gratuitos.

Este trabajo discute como la informática, por medio de un programa de edición de imágenes gratuito, puede colaborar con la mejoría en la calidad de las radiografías periapicales, evitando así, la excesiva exposición del paciente a las radiaciones ionizantes; como consecuencia de la falla humana o del equipo de rayos X.


MATERIALES Y MÉTODOS

Este trabajo fue aprobado por el Comité de Ética en Investigación de la UFJF, conforme el parecer número 187/2007. Fueron utilizados siete películas radiográficas periapicales (Kodak Eastman Co., EUA) de sensibilidad "E", un aparato de rayos X (Dabi Atlante®, Brasil) que opera con 70kV y 10 mA y una Escala de Densidad de aluminio con 16mm de longitud y ocho escalas de incremento de 2mm. Fueron realizadas seis tomas radiográficas de la región de molares inferiores derechos de una mandíbula humana seca, con una adaptación que simula tejidos blandos confeccionado con cera siete (Technew®, Brasil), con dimensiones de 4.4 cm de longitud, 3.2 cm de altura y 1.0 cm de grosor 3. Se desarrolló un posicionador de resina acrílica con medidas de 25.5cm de longitud para obtener un padrón en la adquisición de las radiografías mediante la técnica periapical (figura 1). La Tabla 1 presenta la distribución de las radiografías periapicales y los parámetros utilizados en las confecciones de los errores de la técnica. Los errores fueron producidos mediante estudio piloto para adecuar las imágenes radiográficas periapicales al estudio "in vitro".

Figura 1
A - Diseño Esquemático del dispositivo de adquisición de las radiografías

Tabla 1
Parámetros para la confección de "errores" en las radiografías periapicales de la región de molares inferiores derechos según estudio piloto.

El método de procesamiento tiempo/temperatura fue realizado utilizando la misma solución reveladora y fijadora (Kodak GBX - Kodak Eastman Co., EUA) para todas las películas periapicales; el secado se hizo en una estufa de aire caliente circulante. Las imágenes obtenidas fueron digitalizadas indirectamente, utilizándose una cámara fotográfica digital modelo Sony DSC-W1, de 5.1 mega pixeles, Cyber-shot (EUA) en la posición "P" con la función "macro" activada, sin "zoom" y sin "flash" fotográfico, "ISO" configurado en 100, "calidad de la imagen", "modo de grabación", "saturación", "contraste" y "nitidez" configurados como normal; "efecto de la imagen" configurado como apagado y "tamaño de la imagen" configurado para un "mega pixel".

Las radiografías fueron posicionadas en un negatoscopio que utiliza dos lámparas fluorescentes de potencia 7W; 127V/60Hz (Golden Plus®, Brasil) y en un dispositivo elaborado en resina acrílica blanca lechosa, con medidas de 12cm de altura por 6cm de ancho y 6cm de profundidad, en la que se adaptó en una de sus caras la película radiográfica periapical y en la cara opuesta el lente de la cámara fotográfica.

Las imágenes digitales fueron transferidas para un computador. La radiografía Padrón Oro y la ED no fueron manipuladas digitalmente. El software para corregir las imágenes fue el "Picasa II" (Google Co., EUA) (figura 2). Fueron utilizados los recursos del software: en la etiqueta "arreglos básicos", las herramientas "recortar" y "enderezar"; en la etiqueta "perfeccionamientos", los recursos "luz de relleno", "puntos destacados" y "sombras" y en la etiqueta "efectos", el comando "mejorar nitidez".

Figura 2
Pantalla del software Picasa II (Google Co., EUA).

El monitor utilizado para evaluar las radiografías fue de la marca Samsung (EUA) modelo SyncMaster 793v, de 17pulgadas, resolución de la pantalla de 1024 por 793 píxeles, calidad de color máxima de 32 bits y frecuencia de actualización de pantalla de 60 Hertz.

El lugar de las correcciones de las imágenes y del análisis fue una sala sin iluminación artificial, en ambiente de penumbra. La distancia del monitor a la visión del analista fue establecida en aproximadamente 60cm.

Las imágenes corregidas fueron montadas en una presentación de Power Point (Microsoft Office, USA) (figura 3) con el tiempo de exhibición preestablecido en 1min. y 30s. entre cada slide. Los examinadores fueron orientados en cuanto al área radiográfica a ser examinada, región del esmalte oclusal de la pieza 47 y al llenado del formulario desarrollado para la evaluación. Se solicitó que califiquen y cuantifiquen en tonos de grises el área radiográfica demarcada con un valor de tonos de grises de la ED graduada de cero a nueve, donde el cero representó al gris oscuro y nueve tonos de gris, en la radiografía Patrón Oro (O), antes (A) y después (D). En un segundo momento se pidió que evaluasen si hubo alteración entre la radiografía digitalizada antes y después de ser manipulada. Este protocolo fue seguido en los cinco slides.

Figura 3
Presentación en Power Point (Microsoft Office, USA)

Fueron invitados a participar del estudio quince estudiantes de pregrado de los últimos períodos de la carrera de Odontología y quince profesores para que evaluasen las imágenes. El grupo muestra estuvo compuesto por dos subgrupos de 15 personas. Los formularios se calcularon y analizaron estadísticamente mediante tests no paramétricos: teste de Mann Whitney, Friedmann, Wilcoxon y teste x2, todos con un nivel de significancia de 5%, utilizando el programa SPSS 11 for Windows©.


RESULTADOS

Para todos los casos no hubo diferencia entre las evaluaciones de los estudiantes de pregrado y los profesores al utilizar el software Picasa II (p<0,05). La media de las opiniones de los dos subgrupos fue semejante, con el mismo grado de concordancia de identificación de áreas mediante diferentes tonos de grises en las radiografías analizadas. Luego se pasó a considerar un grupo de muestra de 30 personas y mediante un segundo análisis, se verifico la existencia o no de diferencias entre el Patrón Oro, antes y después del tratamiento digital. Para esto se empleó el Teste de Friedman (4,5) (figura 4).

Figura 4
Gráficos ED X Oro, antes y después del tratamiento digital.





Los gráficos de la figura 4 demuestran que hubo diferencia entre los resultados encontrados y la radiografía Patrón Oro, antes y después del tratamiento (p<0,05). Según estos resultados, se realizó el test dos a dos (Patrón Oro x después del tratamiento) y (antes del tratamiento x después del tratamiento) para evaluar la divergencia o concordancia de opinión en cuanto a los valores de la escala de densidad y la estructura anatómica previamente establecida. Para esto fue empleado el Teste de Wilcoxon 4,5. Tabla 2

Tabla 2
p-valor encontrado en cada caso evaluado en el programa Picasa II

La tabla 2 demuestra que en todos los casos investigados fue rechazada la hipótesis (p<0,05), o sea, que existe diferencia entre los resultados en las comparaciones realizadas, excepto en el grupo radiográfico de subfijación en la comparación Patrón Oro x después del tratamiento,

En función a estos resultados, se realizó un nuevo análisis donde se preguntó a los evaluadores si ocurrió una mejora general en relación a la visualización de accidentes anatómicos entre el antes y el después del tratamiento de las películas periapicales. Para realizar estos análisis se empleo el Teste x2 4,5.

Tabla 3
Frecuencias de respuestas de "Si" y "No" y el valor p encontrado en cada caso evaluado en el software Picasa II.

DISCUSIÓN

Las radiografías son importantes por permitir la visualización de estructuras mineralizadas localizadas internamente e inaccesibles a la inspección clínica 6,7. Sin embargo, son exámenes de difícil interpretación que exigen adecuado entrenamiento del observador e imágenes de buena calidad1,8,9.

Para Biff y cols. 6 el examen radiográfico es visto como un indispensable e importante instrumento complementario en la rutina odontológica resaltando que pueden ocurrir errores de interpretación si la imagen fuera de calidad deficiente. La presencia de ruido estructural asociado a las variaciones en la geometría de exposición a los rayos X, disminuye con frecuencia, la probabilidad de una evaluación acertada de la lesión.

La calidad de la imagen radiográfica y la habilidad del observador llevan a la información diagnóstica. Diversos factores contribuyen en la calidad de la imagen radiográfica: el aparato de rayos X con kV, mA, filtros y colimadores adecuados; la sensibilidad de la película, el método de procesamiento químico y la técnica radiográfica empleada 1,8,9,10.

Errores importantes pueden ocurrir en la medición de la radiografía, ocasionados por el posicionamiento del paciente, por la exposición a los rayos X entre otros errores 11,12,13.

Torriani y cols. 14 proponen en sus estudios que entre los métodos diagnósticos más utilizados para verificar lesiones cariosas oclusales clínicamente están la inspección visual y el examen radiográfico bite-wing. Sin embargo, varios trabajos han demostrado una baja sensibilidad al utilizarlos.

Actualmente en el intento de mejorar la interpretación radiográfica, se buscan los recursos informáticos, procurando, a partir de radiografías digitalizadas, disminuir los "errores" provocados por el aparato, por el profesional o por el procesamiento 2,15,16.

Estudios resaltan la importancia de la informática en la rutina del hombre moderno, encontrándose asociada, de manera indeleble, al binomio calidad/productividad, gran paradigma de los tiempos actuales. En el campo del diagnóstico por imágenes, la informática por medio de hardwares y softwares específicos brinda avances considerables y determinantes. El computador ha contribuido para elevar la calidad y la precisión de la imagen; posibilitando la incorporación de nuevas tecnologías o incrementando las ya existentes, siendo de fundamental importancia para el desarrollo de los métodos de diagnóstico por imágenes 3,11,12.

Biff y cols. 6 proponen el uso del computador, por medio de programas adecuados, para distinguir las diversas tonalidades de gris, posibilitando así la obtención de imágenes más nítidas.

Con el surgimiento de nuevos métodos de digitalización, trabajos realizados en esta área demuestran las características de la calidad de la imagen digital. Las cámaras fotográficas digitales han sido utilizadas para adquisición de imágenes clínicas intra y extra bucales y de imágenes radiográficas 1,15,17,18.

Las diferentes formas de captura de imágenes transformadas al formato digital presentan distorsiones en relación a la imagen presentada en la radiografía, entre tanto podemos minimizar las distorsiones con la utilización de una rutina de digitalizaciones 6,11,19,20.

La posibilidad de digitalizar radiografías amenaza el diagnóstico radiográfico debido a las innumerables posibilidades de manipulación de estas imágenes 21,17,22. Nuevos sistemas digitales, que obtienen imágenes digitalizadas directamente, y también sistemas que digitalizan radiografías convencionales indirectamente están siendo desarrollados cada día. El costo de estos equipos han disminuido, la posibilidad de manipulación de la imagen y las aplicaciones de herramientas de análisis vienen creciendo y el tiempo de exposición del paciente a los rayos X, viene reduciéndose. Tal vez en un futuro no muy distante, toda esta tecnología forme parte de la vida de los profesionales del área de la salud, complementado su examen. Esto contribuirá a que el diagnóstico por imagen sea más exacto y consecuentemente, el tratamiento clínico más efectivo 9,11,17,23.

En el intento de mejorar el diagnóstico radiográfico de las lesiones cariosas, a través de la manipulación del tamaño, brillo y contraste de la imagen, el sistema de análisis radiográfico por computador fue sometido a investigaciones científicas, buscando evaluar su desempeño. Estudios comparativos han demostrado la tendencia de mejorar la sensibilidad de los exámenes radiográficos digitalizados en relación a los convencionales, en el diagnóstico de lesiones cariosas oclusales 18,24,25,26.

Ratificando el presente estudio, Campos y col. 21 describe la posibilidad de manipular electrónicamente mediante correcciones en densidad, realce de contraste y brillo, mejorando la calidad de la imagen. Este estudio verificó que las radiografías periapicales sometidas a la sobreexposición y subfijación corregidas digitalmente por el software Picasa II, mostraron mejoras en la visualización de las estructuras anatómicas, siendo un auxilio en la información diagnóstica y descartando la necesidad de repetir del examen radiográfico 9,15,22,25.


CONCLUSIÓN

Errores en la producción de la imagen radiográfica convencional pueden ocurrir como consecuencia de la falla humana o del equipo de rayos X. Para evitar la excesiva exposición de los pacientes a las radiaciones ionizantes en exámenes repetitivos, se probaron algunos recursos en la edición de imágenes ofrecidos por el programa Picasa II, que pueden mejorar las imágenes formadas con errores. El programa Picasa II evidenció mejores resultados en la corrección digital de los grupos "Sobreexpuestas" y "Subfijadas" y no se mostró eficaz en la corrección digital de los grupos "Subexpuestas", "Subreveladas" y "Sobrerevaladas" analizadas en este estudio.

De esta manera, el programa Picasa II puede ser usado como una herramienta auxiliar en la corrección de las radiografías "Sobreexpuestas" y "Subfijadas" proporcionando así una mayor seguridad del paciente.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

  1. Pasler FA, Visser H. Radiologia Odontológica. Porto Alegre: Artmed, 2001

  2. Heo MS, Han DH, An B M, Huh KH, Yi WJ, Lee SS, Choi SC. Effect of ambient light and bit depth of digital radiograph on observer performance in determination of endodontic file positioning. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2008; 105: 239-244.

  3. Arnold LV. The radiographic detection of initial carius lesions on the proximal surfaces of teeth. Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol 1987; 64: 211-231.

  4. Arango HG. Bioestatística Teórica e computacional. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 2005.

  5. Pagano M, Gauvreau K. Princípios de Bioestatística. São Paulo: Cengage Learning, 2004.

  6. Biffi JCG, Pascon EL, Rodrigues HH, Souza CJA. Métodos de diagnósticos da profundidade de cáries. Revista da APCD 1994; 48: 1449-1455.

  7. Rethman M, Ruttiman R, O'neal RW, Davis A, Greenstein G, Woodyard S. Diagnosis of bone lesions by subtraction radiography. J. Perodontol 1985; 56: 324-329.
  8. Gomes Filho IS, Miranda DAO, Trindade SC, Ramos TC. Emprego de dois métodos digitais na análise da distância entre a junção cemento esmalte e a crista óssea alveolar em exames radiográficos pela técnica periapical do paralelismo. Sitientibus, Feira de Santana 2004; 30: 117-134.

  9. White SC, Pharoah MJ. Radiologia Oral Fundamentos e interpretação. Rio de Janeiro, Elsevier, 2007.

  10. Abreu MV, Araújo AA, Ferreira EF, Neto FH. Imagem radiográfica Digital Odontológica. Núcleo de processamento digital de imagens. 2004. Disponivel em: http://www2.dcc.ufmg.br/laboratorios/npdi/workshop/wti2004/artigos/p068-abreu.pdf [citado em 2008 ago. 3].

  11. Duckworth JE, Judy PF, Goodson JM, Socransky SS. A method for the geometric and densitometric standardization of intraoral radiographs. J. Periodontol 1983; 54: 435-440.

  12. Lamus F, Katz JO, Glaros AG. Evaluation of a digital measurement tool to estimate working length in endodontics. The Journal of Contemporary dental Practice 2001;1: 1-3.

  13. Schimitd LB, Lima TC, Chinellato LEM. Comparassion of radiographic measurements obtained with conventional and indirect digital imaging during endodontic treatment. J. Appl Oral Sci 2008; 2: 167-70.

  14. Torriani DD, Gonçalves MR, Vieira JB. Comparação entre os exames radiográficos convencional e digitalizados em relação ao plano de tratamento de superfícies oclusais. Pesqui Odontol Bras 2000; 3: 256-261.

  15. Sarmento VA, Pretto SM, Rubira IRF, Costa NP. Imagem digitalizada em odontologia - evolução até os dias atuais. Revista da Faculdade de Odontologia da UFBA 2000; 20: 38-42.

  16. Sewell CMD, Pereira MF, Varoli OJ. Princípios da produção da imagem digitalizada. RPG 1997; 1: 55-58.

  17. Morais S, Tavano O, Montebello Filho A, Jungueira JLC. Estudo comparativo de imagens digitalizadas através de câmeras e de escâner. RGO 2006; 54: 125-128.

  18. Versteeg CH, Sanderink GCH, Van Der Stelt PF, Efficacy of digital intra-oral radiography in clinical dentistry. J. Dent 1997; 25: 215- 224.

  19. Ludlow JB, Hill RA, Hayes CJ. Use of a "sandwich" technique to control image geometry in clinical studies comparing intraoral xeroradiographs and E-speed filmes. Oral Surg Oral med oral Patolog 1988; 65: 618-625.

  20. Miguens SAQ, Veeck EB, Fontanella VRC, Costa NP. A comparison between panoramic digital and digitalized images to detect simulated periapical lesions using radiographic subtraction. Basic Research-Technology. JOE 2008; 12: 1500-1503.

  21. Campos PSF, Quirino MRS, Rocha NG, Panella J, Arita ES. Impacto da introdução do computador no diagnóstico por imagens. RPG 1998; 2: 126-132.

  22. Mokrogeorgis G, Lyroudia K, Molyvdas L, Nicolaidis N, Pitas I. Digital radiograph registration and subtraction useful tool for evaluation of the progress of chronic apical periodontais. J. Endod 2004; 7: 513-517.

  23. Berti SA, Souza PHC, Westpiialen FH, Tolazzi AL, Ignácio SA. Estudo radiográfico da densidade óssea relativa da região retromolar em pixels e milímetros equivalentes de aluminio. R. Fac. Odontol 2006; 47: 30-33.

  24. Mistak EJ, Loushiane RJ, Primarck PD. Interpretation of periapical lesions Comparing Conventional, direct digital, and telephonically transmitted radiographic images. J. Endod 1998; 47: 262-266.

  25. Vandre RH, Webber RL. Future trends in dental radiology. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 1995; 80: 471-478.

  26. Wenzel A. Current trends in radiographic caries imaging. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 1995; 80: 527-39.